JP6142922B2 - マクロセル基地局及び端末 - Google Patents

Description

本開示は、マクロセル基地局及び端末に関する。

HetNet（Heterogeneous Network）は、従来のマクロセルのみの移動通信システムにおける、ユーザ数の増大に伴うユーザデータのスループット低下を改善するため、マクロセルエリアに複数のスモールセルを重畳配置する技術である。

HetNet移動通信システムは、大ゾーンエリア（マクロセルエリア）を提供するマクロセル基地局と、マクロセルエリアと地理的にオーバレイされる１以上の小ゾーンエリア（スモールセルエリア）を提供する１以上のスモールセル基地局を含む。

HetNet移動通信システムにおいて、ユーザ端末は、通常、マクロセルエリアに在圏し、マクロセルを形成するマクロセル基地局から通信サービスの提供を受ける。これに対し、ユーザ端末は、スモールセルエリアの近傍に位置するときに、当該スモールセルエリアにハンドオーバ（オフロード）する。ユーザ端末は、スモールセルエリアの在圏時に、スモールセルを形成するスモールセル基地局から通信サービスの提供を受けることによって、高スループットのデータ通信を行うことができる。

特開２０１２-３９１６８号公報 特開２０１２-５０８０号公報 特開２０１１-２２３１１３号公報 特開２０１２-１０４９５０号公報 特開２０１１-２３８９８１号公報

従来のHetNet移動通信システムでは、マクロセルエリアに在圏し、スモールセルエリアに在圏していないユーザ端末は、マクロセルから受信される報知情報に含まれた“周辺セル情報”（“隣接セル情報”とも呼ばれる）に従ってセルサーチを実行する。マクロセルエリアでは、“周辺セル情報”として、一つのマクロセルエリア内に存在する全てのスモールセルエリアの情報がマクロセルエリア全体に報知される。

一方、マクロセルエリア内におけるスモールセルの配置に偏りがあり、マクロセルエリア内にスモールセルが密集している領域と、スモールセルが存在していない領域とがある場合がある。この場合に、上述したような報知方法で“周辺セル情報”が報知されると、スモールセルが存在していない領域に位置するユーザ端末は、実際には現在位置の近傍にスモールセルが存在しないにも拘わらず、セルサーチを実行しつづけることになる。このような、成功率の低い環境においてセルサーチの実行が継続されることは、電力の浪費を招来する。

本開示は、効率的なスモールセルのセルサーチを実行することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の実施例は、マクロセルを形成するマクロセル基地局であって、前記マクロセルの分割によって得られた複数の仮想エリアの情報と、前記複数の仮想エリアのそれぞれに関連するスモールセルの情報とを記憶する記憶装置と、前記マクロセル基地局と前記マクロセルに在圏する端末との距離を用いて前記端末が位置する仮想エリアを特定する処理と、特定された仮想エリアの情報と関連づけられたスモールセルの情報を用いて、前記端末に送信すべきスモールセルのセルサーチ用情報を生成する処理とを行う制御装置と、を含む。

本開示によれば、効率的なスモールセルのセルサーチを実行することができる。

図１は、マクロセル基地局によって形成されるオムニセルの例を示す。 図２は、マクロセル基地局によって形成されるセクタセルの例を示す。 図３は、参考例に係るマクロセルエリア及びスモールセルエリアの説明図である。 図４は、第１実施形態に係る移動通信システムの例を示す。 図５は、セル（セクタ）の仮想エリア化の例を示す説明図である。 図６は、図４に示した移動通信システムに仮想エリアを当てはめた状態を示す。 図７は、第１実施形態に係るマクロセル基地局の構成例を示す図である。 図８は、第１実施形態に係る端末の構成例を示す。 図９は、図７に示したマクロセル基地局における、仮想エリア情報を生成する処理例を示すフローチャートである。 図１０は、図７に示したマクロセル基地局における周辺セル情報の報知に係る処理例を示すフローチャートである。 図１１は、在圏仮想エリアテーブルの例を示す図である。 図１２は、図７に示したマクロセル基地局におけるスモールセルのセルサーチに係る処理例を示すフローチャートである。 図１３は、端末１３へ送信されるユーザＩＤ及び周辺セル情報を含むメッセージを模式的に示す。 図１４は、第１実施形態に係る端末の処理例を示すフローチャートである。 図１５は、第２実施形態に係る移動通信システムを説明するための図である。 図１６は、第２実施形態に係る端末の構成例を示す。 図１７は、マクロセル基地局に送信される成否情報を含むメッセージの例を示す。 図１８は、第２実施形態に係るマクロセル基地局の構成例を示す。 図１９は、第２実施形態に係る端末における処理を示すフローチャートである。 図２０は、マクロセル基地局で実行される、セルサーチ可否判定に係る処理を示すフローチャートである。 図２１は、第２実施形態における周辺セル情報生成処理に係る処理例を示すフローチャートである。 図２２は、第３実施形態に係る端末の構成例を示す。 図２３は、第３実施形態に係る端末から送信されるメッセージの例を示す。 図２４は、第３実施形態に係るマクロセル基地局の構成例を示す。 図２５は、第３実施形態に係るセルサーチ可否判定処理において使用されるテーブルの例を示す。 図２６は、第３実施形態に係る端末における処理を示すフローチャートである。 図２７は、第３実施形態に係るマクロセル基地局で実行される、セルサーチ可否判定に係る処理を示すフローチャートである。 図２８は、第４実施形態の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

〔参考例〕
最初に、参考例に係る移動通信システム（例えば、HetNet移動通信システム）の構成例について説明する。参考例に係る移動通信システムは、実施形態に係る移動通信システムと共通する構成を備える。参考例に係る移動通信システムは、マクロセルエリアを形成する１以上のマクロセル基地局と、スモールセルエリアを形成する１以上のスモールセル基地局とを含む。マクロセル基地局は、マクロセルを形成する。また、スモールセル基地局は、スモールセルを形成する。マクロセル基地局によって形成されるマクロセル内に、１以上のスモールセル基地局が配置される。

図１及び図２は、マクロセル基地局によって形成されるセルの例を示す。図１は、マクロセルの一例であるオムニセルの構成例を示し、図２は、マクロセルの一例であるセクタセルの構成例を示す。

図１に示すように、オムニセルは、全方向に単一な指向性を有する無指向性アンテナを有するマクロセル基地局１によって形成される。これに対し、セクタセルは、ｎ（ｎは自然数）本の指向性アンテナを有するマクロセル基地局２によって形成される。図２に示す例では、マクロセル基地局２は、３本の指向性アンテナによって形成される３つのセクタを形成する。以下、本明細書において、１つのマクロセル基地局で形成される複数のセクタの集合を「基地局エリア」と称する。オムニセル構成では、単一のマクロセルが形成される。これに対し、セクタセル構成では、各セクタが他のセクタから独立したセルとして機能する。すなわち、各セクタは、マクロセルとして機能する。

実施形態に係る移動通信システムでは、オムニセル構成を用いてマクロセルを形成しても良く、セクタセル構成を用いてマクロセルを形成しても良い。「基地局エリア」を形成するセクタの数は適宜決定することができる。一般に、或るエリア内で収容可能なユーザ数を増やす場合には、セクタセル構成が採用される。以下の実施形態の説明では、３つのセクタからなるセクタセルを形成するマクロセル基地局を例示として使用する。

図３は、マクロセルエリア及びスモールセルエリアを有する移動通信システムの例を示す図である。図３には、３つのセクタ（３つのマクロセル）から形成されたマクロセルエリアと、このマクロセルエリア内に形成されたスモールセルエリアとが例示されている。図３において、マクロセル基地局１０は、指向性アンテナ群によって、３つのセクタ（セクタＳ１,セクタＳ２及びセクタＳ３）を形成する。各セクタは、他のセクタから独立したマクロセルとして機能することができる。このようなセクタの集合によってマクロセルエリアが形成される。

スモールセルエリアは、マクロセルエリア内に、スモールセルを形成するスモールセル基地局１１を配置することによって形成される。図２に示す例では、セクタ１及びセクタ２のそれぞれに、スモールセル基地局１１（スモールセル基地局１１ａ,スモールセル基地局１１ｂ）が配置されている。

各スモールセル基地局１１（スモールセル基地局１１ａ,スモールセル基地局１１ｂ）は、例えば、オムニセル構成によって、マクロセルより小さい局所的なスモールセル（スモールセルＳＣ１,スモールセルＳＣ２）を形成する。これに対し、セクタ３の領域には、スモールセル基地局は配置されていない。

ユーザ端末（端末装置、以下「端末」と表記）１３は、マクロセルとスモールセルとの双方に接続することができる。通常、端末１３は、マクロセルエリアに在圏し、マクロセル基地局１０を通じて通信を行う。これに対し、端末１３は、セルサーチによってスモールセルを発見した場合には、スモールセルに対するハンドオーバ又はオフロードを行い、スモールセルエリア（スモールセル）に在圏する。そして、端末１３は、スモールセル基地局１１を通じて通信を行うことができる。

実施形態に係る移動通信システムに適用可能な無線アクセス方式として、例えば、Wideband Code Division Multiple Access (W-CDMA)，Long Term Evolution (LTE), LTE-Advancedを挙げることができる。但し、移動通信システムは、上記の3GPPに係る無線アクセス方式を用いるシステムに限定されない。移動通信システムは、例えば、Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX: IEEE802.16-2004, IEEE802.16e等)のような、様々な無線ＬＡＮに基づく無線アクセス方式を用いるネットワークシステムであっても良い。

マクロセル基地局１０は、例えば、数100m又は数km〜数10kmのセル半径を有するマクロセルを形成することができる。例えば、図３に示したように、マクロセル内に、地理的に重畳する（オーバレイする）状態で、１以上のスモールセルが配置される。スモールセルは、不規則に、又はスポット的に配置される。スモールセルの配置位置は、例えば、都市部や人口密集地である。

一般に、スモールセルは、セル半径に応じて、ピコセル（セル半径：数ｍ〜数１０ｍ）と、マイクロセル（セル半径：数１０ｍ〜数１００ｍ）に分類される。スモールセルは、これらのピコセル及びマイクロセルを含む。

マクロセルを用いた通信サービスの提供は、例えば、２ＧＨｚ帯の無線周波数を用いて行われる。一方、スモールセルを用いた通信サービスは、例えば、８００ＭＨｚ帯の無線周波数を用いて行われる。このように、マクロセルとスモールセルとは相互に異なる無線周波数を用いて運用される。

移動通信システムにおいて使用されるユーザ端末（端末１３）は、上記したようなマクロセル用の無線周波数帯とスモールセル用の無線周波数帯との双方の利用をサポートする、いわゆるデュアル端末である。

マクロセル基地局１０とスモールセル基地局１１とは、図示しないバックホール回線を介して相互接続されており、さらに、バックホール回線を経由して、上位に位置する移動通信交換機（図示せず）と接続される。

端末１３は、マクロセルエリアにおいて報知される“周辺セル情報”に従ってセルサーチを実行することにより、スモールセルを発見し、スモールセルに接続することができる。周辺セル情報は、「スモールセルのセルサーチ用情報」の一例である。

ここで、従来における“周辺セル情報”の報知方法について説明する。従来では、図３に示すようなマクロセル基地局１０において、当該マクロセル基地局１０によって形成されるマクロセルエリア全体へ向けた（セクタＳ１,Ｓ２及びＳ３間で共通な）周辺セル情報が生成される。図３に示す例では、周辺セル情報として、スモールセルＳＣ１のセル情報とスモールセルＳＣ２のセル情報とを含む周辺セル情報が生成される。

このような周辺セル情報は、マクロセルエリア内へ報知される報知情報に含まれて、マクロセル基地局１０に備えられた各指向性アンテナからセクタＳ１,Ｓ２及びＳ３のそれぞれへ送信（報知）される。マクロセルエリアに在圏する各端末１３は、報知された周辺セル情報を受信することができる。周辺セル情報を受信した端末１３は、周辺セル情報に含まれた各スモールセルをターゲットとしたセルサーチを、セルサーチが成功する（スモールセルを発見する）まで実行する。

このとき、セクタＳ１内に位置する端末１３（図３における端末１３ａ）は、マクロセル基地局１０から受信された周辺セル情報に従ってスモールセルＳＣ１及びＳＣ２をターゲットとするセルサーチを実行する。この結果、端末１３ａは、スモールセルＳＣ１を発見することができ、スモールセルＳＣ１に接続することができる。

また、セクタＳ２に位置する端末１３（図３における端末１３ｂ）は、“周辺セル情報”に従ったセルサーチの実行によって、スモールセルＳＣ２を発見し、スモールセルＳＣ２に接続することができる。

しかし、セクタＳ３に位置する端末１３（図３における端末１３ｃ）は、周辺セル情報に従ってセルサーチを実行しても、セクタＳ３にはスモールセルがないため、スモールセルを発見することができない。従って、端末１３ｃは、セルサーチを実行しつづけることで、電力を浪費してしまう。このような電力浪費の結果として端末１３ｃが早期のバッテリ切れを起こす虞があった。

参考例では、上記の問題を回避するために、“周辺セル情報”をセクタ毎に個別に送信する方法を採用する。すなわち、セクタＳ１には、セクタＳ１内に位置するスモールセルのセル情報（スモールセルＳＣ１のセル情報）を含む周辺セル情報が送信（報知）される。また、セクタＳ２には、セクタＳ２内に位置するスモールセルのセル情報（スモールセルＳＣ２のセル情報）を含む周辺セル情報が送信（報知）される。セクタＳ３には、スモールセルが存在しないため、「周辺セルなし」を示す周辺セル情報が報知される。

これによって、端末１３ａは、スモールセルＳＣ１のみをターゲットとするセルサーチを実行することができる。また、端末１３ｂは、スモールセルＳＣ２のみをターゲットとするセルサーチを実行することができる。このように、ターゲットのスモールセルが減る結果、各端末１３ａ,１３ｂは、効率的なセルサーチを実行することができる。

一方、端末１３ｃは、「周辺セルなし」を示す周辺セル情報を受信することで、自局周辺（セクタＳＣ３）にスモールセルが存在しないことを認識することができる。この結果、端末１３ｃではセルサーチは実行されないので、電力浪費を回避し、バッテリ消費を削減することができる。

〔第１実施形態〕
次に、第１実施形態について説明する。第１実施形態は、参考例と共通する構成を有するため、共通点については説明を省略し、主として相違点について説明する。図４は、第１実施形態に係る移動通信システムの例を示す。

図４では、スモールセルの配置が参考例（図３）と異なる。すなわち、スモールセルＳＣ１は、セクタＳ１において、マクロセル基地局１０の近傍（アンテナ直下）に位置している。また、スモールセルＳＣ２は、セクタＳ２ではなくセクタＳ３に位置しており、セクタ３におけるマクロセルのエッジ（セル境界：マクロセル基地局１０から見た最遠端）に位置している。

一方、図４において、端末１３ａは、セクタＳ１のエッジ部分（セル境界）に位置しており、端末１３ｂは、セクタＳ２に位置しており、端末１３ｃは、セクタＳ３において、マクロセル基地局１０のアンテナ近傍に位置している。

図４に示す状態において、参考例で説明したようなセクタ毎の「周辺セル情報」報知を行う場合には、以下となる。すなわち、セクタＳ１には、スモールセルＳＣ１のセル情報を含む周辺セル情報が報知される。セクタＳ２には、スモールセルがないことを示す周辺セル情報が報知される。セクタＳ３には、スモールセルＳＣ２のセル情報を示す周辺セル情報が報知される。

セクタＳ２に在圏している端末１３ｂは、スモールセルがないことを示す周辺セル情報を受信するため、無駄なセルサーチの実行を回避することができる。セクタＳ１に在圏している端末１３ａは、周辺セル情報としてスモールセルＳＣ１のセル情報を受信する。しかしながら、端末１３ａの位置は、スモールセルＳＣ１の位置とは離れている。このため、端末１３ａは、スモールセルＳＣ１からの電波を十分に受信することができない。したがって、端末１３ａが周辺セル情報に従ってスモールセルＳＣ１のセルサーチを実施しても、セルサーチが成功しないため、端末１３ａは無駄なセルサーチを繰り返し、電力を浪費する虞があった。

端末１３ｃも、スモールセルＳＣ２との距離が離れているため、セルサーチが成功する可能性は低く、無駄なセルサーチを繰り返し、電力を浪費する虞があった。第１実施形態では、このような無駄な（成功率の低い）セルサーチによる電力浪費を回避することのできる構成について説明する。

第１実施形態では、端末１３のマクロセルにおける位置をセクタ単位だけでなくセクタ内でさらにマクロセル基地局からの距離を含めて分類する。すなわち、第１実施形態では、セクタ（マクロセル）内を、マクロセル基地局１０からの距離に応じた複数の仮想エリアに分割し、端末１３が位置する仮想エリアに応じて、スモールセルのセル情報の報知／非報知を切り分ける。

具体的には、第１実施形態では、マクロセル基地局１０と端末１３との距離をマクロセル基地局１０が、ターゲットの端末１３に係るラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）を測定することで把握し、ＲＴＴから求められたマクロセル基地局１０からの距離に応じて、スモールセルのセル情報を報知するか否かが決定される。

図５は、セル（セクタ）の仮想エリア化の例を示す説明図である。図５に示すように、マクロセル及びスモールセルのそれぞれのセル形状が基地局の位置を中心とする円形であり、各セクタＳ１，Ｓ２及びＳ３が扇形であると仮定する。

図５において、マクロセル基地局１０は、セル半径ｘのマクロセルエリアを有しており、セクタ１に存在するスモールセルＳＣ１は、マクロセル基地局１０からの距離a とマクロセル基地局１０からの距離ｂとの間に位置している。

この場合、セクタＳ１は、マクロセル基地局１０からの距離に応じて、例えば、仮想的に以下のように三分割されることができる。距離ａ及び距離ｂは、スモールセルＳＣ１のセル半径ｃに基づき、例えば、（ｂ−ａ）≦２ｃの不等式が成立するように決定される。セクタＳ２及びセクタＳ３も、セクタＳ１と同様の手法で三分割することができる。
・仮想エリアＶＡ−Ａ：マクロセル基地局１０からの距離が０からａまでのエリア
・仮想エリアＶＡ−Ｂ：マクロセル基地局１０からの距離がａからｂまでのエリア
・仮想エリアＶＡ−Ｃ：マクロセル基地局１０からの距離がｂからｘまでのエリア

マクロセル基地局１０は、セクタＳ１に在圏する端末１３とマクロセル基地局１０（マクロセル中心）との距離ｄをＲＴＴを用いて測定し、距離ｄが０から距離ａ の範囲（０≦ｄ＜ａ）に収まる場合には、端末１３が仮想エリアＶＡ−Ａに位置すると認識する。距離ｄが距離ａからｂの範囲（ａ≦ｄ＜ｂ）に収まる場合には、マクロセル基地局１０は、端末１３が仮想エリアＶＡ−Ｂに位置すると認識する。距離ｄが距離ｂ以上（ｂ≦ｄ）であれば、マクロセル基地局１０は、端末１３が仮想エリアＶＡ−Ｃに位置すると認識する。

上記した仮想エリアＶＡ−Ａ，ＶＡ−Ｂ及びＶＡ−Ｃを図４に当てはめると、図６のようになる。但し、図６における端末１３ｃの位置は、図４と異なっている。また、図６における仮想エリアＶＡ−Ａ，ＶＡ−Ｂ，ＶＡ−Ｃは、上記と異なり、例えば、以下のような距離ａ及び距離ｂを考慮して決定されることができる。
・距離ａ：マクロセル中心と、スモールセルＳＣ１の、マクロセル中心から最も離れた位置にある点との距離
・距離ｂ：マクロセル中心から、スモールセルＳＣ２の、マクロセル中心から最も近い位置にある点との距離

このように、仮想エリアの分割数及び各仮想エリアのサイズは、例えば、セクタ内に位置するスモールセルの数，各スモールセルのセル半径、各スモールセルとマクロセル中心との距離に基づいて、適宜決定されることができる。

図６に示す状態において、マクロセル基地局１０は、端末１３ａはセクタＳ１の仮想エリアＶＡ−Ｃに位置し、端末１３ｂはセクタＳ２の仮想エリアＶＡ−Ｂに位置し、端末１３ｃはセクタＳ３の仮想エリアＶＡ−Ｃに位置すると認識する。

マクロセル基地局１０は、上記認識に従い、以下のような周辺セル情報の報知を行う。すなわち、マクロセル基地局１０は、端末１３ｂに対し、スモールセルがないことを示す周辺セル情報を報知する。また、マクロセル基地局１０は、端末１３ａに対し、スモールセルがないことを示す周辺セル情報を報知する。セクタＳ１におけるスモールセルＳＣ１との距離が大きいためである。これによって、端末１３ａが無駄なセルサーチを実行することを回避することができる。

これに対し、マクロセル基地局１０は、端末１３ｃに対し、スモールセルＳＣ３のセル情報を含む周辺セル情報を報知する。端末１３ｃは、周辺セル情報に従ってスモールセルＳＣ３のセルサーチを実行することで、スモールセルＳＣ３を発見し、スモールセルＳＣ３へ接続することができる。

〔周辺セル情報の報知方法〕
次に、周辺セル情報の報知方法の詳細について説明する。マクロセル基地局１０は、マクロセルの各セクタエリア（セクタＳ１,Ｓ２及びＳ３）に関して、無線区間を介して端末１３へダウンリンクの無線信号（下り無線信号）を送信する。この下り無線信号は、端末１３がタイミング同期を確保するための無変調のリファレンス信号（パイロット信号とも呼ばれる）とフレーム信号とを含む。

端末１３は、リファレンス信号をサーチするとともに、フレーム信号を検知してタイミング同期を確立する。この動作が、セルサーチと呼ばれる。セルサーチによって下り無線信号の同期を確立した端末１３は、次に、下り無線信号に含まれる報知情報を受信する。

報知情報は、マクロセル基地局１０によって、マクロセルエリア全体に同報的に送信される。報知情報の送信によって、自セルに関わる各種情報やセルへのアクセスに関わる情報が端末１３に通知される。

セルへのアクセスに関わる情報は、端末１３が初期アクセスに使用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信タイミング情報（ＲＡＣＨ送信タイミング）を含む。ＲＡＣＨ送信タイミングとして、マクロセル基地局１０から送信される下り無線信号のタイミングを基準とした相対的なタイミングが指定される。

ＲＡＣＨ送信タイミングを受信した端末１３は、下り無線信号の基準タイミングに上記ＲＡＣＨ送信タイミングを加算したタイミングでＲＡＣＨ信号をアップリンクの（上りの）無線回線へ送信する。

マクロセル基地局１０は、ＲＡＣＨ信号を受信する。ＲＡＣＨ信号の受信タイミングは、マクロセル基地局１０における基準タイミングから、ＲＡＣＨ信号が端末１３で受信され、さらに端末１３からマクロセル基地局１０に到達した時間を含む、無線区間における到達遅延時間（すなわち、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ））分遅れた時刻となる。

マクロセル基地局１０は、マクロセル基地局１０からのＲＡＣＨ信号の送信タイミングを基準としたＲＡＣＨ送信タイミング（基準タイミング）と端末１３から実際にＲＡＣＨ信号を受信したタイミング（受信タイミング）と差分をＲＴＴとして計測する。マクロセル基地局１０は、下り無線信号において、ＲＴＴ分のタイミング補正を端末１３へ指示する。

タイミング補正指示をマクロセル基地局１０から受信した端末１３は、タイミング補正指示に従って、ＲＡＣＨ送信タイミングを補正し、ＲＡＣＨ信号を再送する。マクロセル基地局１０は、再送されたＲＡＣＨ信号を受信し、ＲＡＣＨ信号が予め定義されたタイミング範囲におさまったことを確認すると、端末１３との上り無線同期が確立したと判断する。

続いて、マクロセル基地局１０は、端末１３に対し、下り無線回線を介して端末１３固有の無線リソースを割り付け、個別チャネル（ＤＣＨ：Dedicated Channel）の送受信を許可する。

以降、マクロセル基地局１０は、端末１３とＤＣＨを用いて通信を継続する。この間も端末１３から受信されたＤＣＨの受信タイミングを自局の基準タイミングと比較し、タイミング補正指示を下りＤＣＨに載せて端末１３へ送信する。このようにして、継続的な上り無線回線同期の維持を図る。

上記のプロセスにより、マクロセル基地局１０は、マクロセルエリアに在圏する端末１３のＲＴＴを継続的に監視する。ＲＴＴは、上り無線区間と下り無線区間との往復遅延時間に相当するため、片道の遅延時間は、ＲＴＴ／２で求めることができる。片道遅延時間は、マクロセル基地局１０と端末１３との間の物理的な距離に比例する。

一般的な空気中での無線搬送波の伝搬遅延時間は、距離１ｍあたり約５nsec （ナノ秒）と言われている。このような伝搬遅延時間に基づくと、ＲＴＴから以下の式を用いて、ＲＴＴから基地局-端末間距離を求めることができる。
基地局-端末間距離＝ (ＲＴＴ／２)／５[nsec] ・・・（式）

一般に、ピコセルと呼ばれる極小セルはセル半径が数ｍから数１０ｍのセルである。このため、例えば、２０ＭＨｚ程度の発振源でＲＴＴが計測されれば、１０ｍ精度でＲＴＴを判定可能であり、精度として十分である。

マクロセル基地局１０は、自局のセルエリアに存在するスモールセルエリアの地理的位置を予め認識（記憶）している。マクロセル基地局１０は、スモールセルエリアの位置に合わせて、自局のセルエリアを１０ｍ精度で仮想エリア化する。仮想エリア化の手法は、上述した通りである。

マクロセル基地局１０は、マクロセルエリアに在圏する端末１３に関して、上記したＲＴＴの計測を通じて距離を算出し、端末１３が位置する仮想エリアを特定する。マクロセル基地局１０は、端末１３が位置する仮想エリアと、当該仮想エリア内に存在するスモールセルの位置関係を管理する。

端末１３と通信するＤＣＨは、ユーザに提供すべき各種のアプリケーションデータを格納するＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel:個別トラフィックチャネル）とユーザ端末との無線リソースに関わる制御情報を伝送するためのＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel:個別制御チャネル）とを含む。

マクロセル基地局１０は、ＤＣＣＨ上に仮想エリア単位で固有の「周辺セル情報」をマッピングして各端末１３へ送信する。例えば、ＩＭＴ−２０００では、「周辺セル情報」は、ＲＲＣ（Radio Resource Control）プロトコルによって、「周辺セル情報」の情報を伝送することができる。「周辺セル情報」は、ＲＲＣメッセージとしてＤＣＨにマッピングされて、端末１３へ伝送される。

端末１３は、上記した周辺セル情報を参照し、周辺セル情報に含まれた下りキャリア周波数と下りキャリアバンド幅とに従って、セルサーチを実行することができる。また、マクロセル基地局１０は、周辺にスモールセルが存在しない端末１３に対しては本メッセージの送信を実施しないことで、当該端末１３のセルサーチを抑止することができる。

〔マクロセル基地局及び端末の構成例〕
次に、上記のような周辺セル情報を送受信するマクロセル基地局１０及び端末１３の構成例について説明する。

＜マクロセル基地局＞
図７は、第１実施形態に係るマクロセル基地局１０の構成例を示す図である。図７において、マクロセル基地局１０は、アクセス回線インタフェース（アクセス回線ＩＮＦ）２１と、回線設定制御装置２２とを含む。

アクセス回線ＩＮＦ２１は、他のマクロセル基地局，スモールセル基地局，上位装置（交換機など）と接続されたバックホール回線を収容し、他の基地局や上位装置との間で信号（ユーザデータ，制御データ）の送受信を行う。

また、マクロセル基地局１０は、送信系と受信系とを含んでいる。送信系は、フレームマッパ２４と、符号化器（コーダ：ＣＯＤ）２５と、変調器（モデュレータ：ＭＯＤ）２６と、送信機（ＴＸ）２７と、送信アンテナ２８とを含んでいる。

フレームマッパ２４は、例えば、アクセス回線ＩＮＦ２１から回線設定制御装置２２を介して提供されるデータ（ユーザデータ，制御データ）を所定フォーマットを有するフレームにマッピングする。符号化器２５は、フレームにマッピングされたデータ（フレームデータ）に対する符号化処理を行う。変調器２６は、符号化されたフレームデータに対する変調処理を行う。送信機２７は、フレームデータのＤ／Ａ変換，無線周波数へのアップコンバート，及び増幅等を行う。送信アンテナ２８は、無線周波数信号の電波（下り無線信号）をセル（セクタ）へ放射する。

受信系は、受信アンテナ２９と、受信機（ＲＸ）３０と、復調器（デモデュレータ：ＤＥＭ）３１と、復号器（デコーダ（ＤＥＣ））３２と、フレームデマッパ３３とを含んでいる。

受信アンテナ２９は、端末１３から送信された電波（上り無線信号）を受信する。受信機３０は、上り無線信号の増幅，ダウンコンバート，及びＡ／Ｄ変換等を行う。復調器３１は、Ａ／Ｄ変換によって得られたベースバンド信号に対する復調処理を行う。復号器３２は、復調処理後のベースバンド信号に対する復号処理を行う。フレームデマッパ３３は、フレームからデータを取り出す。データは、回線設定制御装置２２を介してアクセス回線ＩＮＦ２１からバックホール回線（ネットワーク）へ送信される。

さらに、マクロセル基地局１０は、呼処理制御２３と、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）測定処理３４と、仮想エリア管理処理３５と、周辺セル情報生成処理３６と、周辺スモールセル情報管理処理３９とを行う。また、マクロセル基地局１０は、周辺スモールセル情報の記憶領域３７と、在圏仮想エリアテーブル３８とを備える。

呼処理制御２３では、呼の生成，中断，切断等の呼処理が行われる。回線設定制御装置２２は、呼処理制御２３による呼処理に従って、呼に係る回線接続を制御する。ＲＴＴ測定処理３４では、マクロセルエリア（セクタＳＣ１，ＳＣ２及びＳＣ３）に在圏する各端末１３のＲＴＴを測定する。ＲＴＴ測定処理３４は、ＲＴＴ測定のため、端末１３に対応する信号送信の基準タイミングをフレームマッパ２４から受け取るとともに、信号の受信タイミングをフレームデマッパ３３から受け取る。仮想エリア管理処理３５では、各端末１３の位置と、予め定義された仮想エリアとの対応関係が管理される。周辺セル情報生成処理３６では、各端末１３に提供すべき周辺セル情報が生成される。周辺スモールセル情報管理処理３９では、周辺スモールセル情報の記憶領域３７に記憶されるスモールセル情報が管理される。

周辺スモールセル情報の記憶領域３７は、マクロセルエリア（セクタＳＣ１，ＳＣ２及びＳＣ３）内に存在するスモールセル情報を記憶する。スモールセル情報は、スモールセルの位置情報（緯度経度、セル半径など），アップリンク（ＵＬ）及びダウンリンク（ＤＬ）キャリア周波数，ＵＬ及びＤＬのキャリア帯域幅を含むアクセス情報等を含む。スモールセル情報は、呼処理制御２３にて管理又は取得され、周辺スモールセル情報管理処理３９にて、周辺スモールセル情報の記憶領域３７に記憶される。呼処理制御２３では、スモールセル情報が上位装置からアクセス回線ＩＮＦ２１を介して受信され、取得されたスモールセル情報がスモールセル情報の記憶領域３７に記憶される。在圏仮想エリアテーブル３８は、各仮想エリアに位置する端末１３の情報を記憶する。

上記したアクセス回線ＩＮＦ２１は、例えば、インタフェース回路を形成する電気・電子回路（ハードウェア）を用いて形成される。回線設定制御装置２２は、例えば、回線切り替えを行うスイッチと、回線切り替え制御を行うコントローラを含む電気・電子回路（ハードウェア）を用いて形成することができる。

フレームマッパ２４，符号化器２５，変調器２６，復調器３１，復号器３２，及びフレームデマッパ３３は、プログラムを実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）４１によって形成することができる。なお、ＤＳＰ４１によって形成される各機能を含むエンティティは、一般に、ベースバンド部と呼ばれる。

送信機２７及び受信機３０は、一般に、ＲＦ（Radio Frequency）部と呼ばれ、ＲＦ部は、例えば、Ｄ／Ａ変換器，Ａ／Ｄ変換器，周波数変換回路（アップコンバータ及びダウンコンバータ），及び増幅器を含んだ電気・電子回路（ハードウェア：「ＲＦ回路４２」と称する）によって形成される。

アクセス回線ＩＮＦ２１を形成する回路と、回線設定制御装置２２を接続する回路とは電気的に接続される。また、ベースバンド部として機能するＤＳＰ４１は、回線設定制御装置２２を形成する回路、及びＲＦ部を形成するＲＦ回路４２と電気的に接続される。

また、マクロセル基地局１０は、アクセス回線ＩＮＦ２１，回線設定制御装置２２，ＤＳＰ４１及びＲＦ回路４２に加えて、プロセッサ４３とメモリ４４とを含む。プロセッサ４３は、アクセス回線ＩＮＦ２１，回線設定制御装置２２，ＤＳＰ４１，及びメモリ４４と電気的に接続される。

プロセッサ４３は、制御装置の一例である。プロセッサ（制御装置）として、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰを適用することができる。メモリ４４は、記憶装置の一例である。メモリ４４（記憶装置）は、主記憶装置と補助記憶装置とを含むことができる。主記憶装置は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含む。補助記憶装置は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory），フラッシュメモリ，ハードディスクのような、不揮発性記憶媒体を含むことができる。

ベースバンド部として機能するＤＳＰ４１は、メモリ４４に記憶された各種のプログラムを実行することによって、フレームマッパ２４，符号化器２５，変調器２６，復調器３１，復号器３２，フレームデマッパ３３として機能することができる。

また、プロセッサ４３は、メモリ４４に記憶された各種のプログラムを実行することによって、呼処理制御２３を実行するとともに、ＲＴＴ測定処理３４，仮想エリア管理処理３５，周辺セル情報生成処理３６，及び周辺スモールセル情報管理処理３９を実行する。

メモリ４４は、各種プログラムや、各プログラムの実行に際して使用されるデータを記憶する。また、メモリ４４は、周辺スモール情報記憶領域３７と、在圏仮想エリアテーブル３８とを有することができる。

上述した、マクロセル基地局１０のハードウェア構成は例示である。ＤＳＰ４１の有する機能であるフレームマッパ２４，符号化器２５，変調器２６，復調器３１，復号器３２，フレームデマッパ３３は、少なくとも１つの専用又は汎用の電気・電子回路（例えば、ＩＣ，ＬＳＩ，ＡＳＩＣのような集積回路）や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のようなプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）によって実現されても良い。

同様に、呼処理制御２３，ＲＴＴ測定処理３４，仮想エリア管理処理３５，周辺セル情報生成処理３６，周辺スモールセル情報管理処理３９のような、プロセッサ４３が有する機能は、少なくとも１つの上記した集積回路やＰＬＤのようなハードウェアの使用によって実装可能である。

以上の図７を用いた説明は、マクロセル基地局１０において、マクロセル基地局１０が形成する複数のセクタの１つに対応する構成例を示し、図７において、残りのセクタに対する構成は図示を省略している。このため、実際のマクロセル基地局１０の構成として、図７に図示した構成をセクタ毎に備える構成を適用することができる。

但し、１つのＤＳＰ４１やプロセッサ４３が複数のセクタに対する処理を実行するようにソフトウェアをインストールすることは可能である。このため、マクロセル基地局１０がセクタ間で共用される、少なくとも１セットのＤＳＰ４１，プロセッサ４３，及びメモリ４４を備える構成を適用することもできる。複数のＤＳＰ４１や複数のプロセッサ４３が実装される構成において、メモリ４４を共用とすることは可能である。周辺スモールセル情報の記憶領域３７及び在圏仮想エリアテーブル３８は、各セクタに固有な情報を記憶することも、セクタ間で共通な内容を記憶し、セクタ間で共用されることもできる。

以下の説明では、説明を簡単にするため、マクロセル基地局１０が図７に示す機能をセクタ毎に備える例について説明する。なお、参考例において説明したセクタ毎に異なる周辺セル情報を報知する方法は、図７に示したマクロセル基地局１０の構成において、以下のようにして実現される。

例えば、セクタ毎に用意された呼処理制御２３において、プロセッサ４３は、対応するセクタに位置するスモールセル情報を上位装置から取得し、周辺スモールセル情報管理処理３９において、スモールセル情報を周辺スモールセル情報の記憶領域３７に記憶する。また、端末１０の位置登録は、セクタ毎に行われるため、例えば、位置登録の手順を通じて端末１３がセクタＳ１〜Ｓ３のいずれに在圏（位置）するかをマクロセル基地局１３は特定することができる。そして、プロセッサ４３は、周辺セル情報生成処理３６において、セクタ対応の周辺セル情報を生成し、フレームマッパ２４に供給する。送信系は、セクタ毎に用意されているので、周辺セル情報を含む下り無線信号が、対応するセクタに向けて送信アンテナ２８から送信される。このような処理が、セクタ毎に実行されることによって、各セクタに当該セクタに位置するスモールセルの情報（セルサーチ用情報）を報知することができる。

＜端末の構成例＞
図８は、第１実施形態に係る端末１３の構成例を示す。図８において、端末１３は、ユーザインタフェース（ＵＩ）２１Ａと、回線設定制御装置２２Ａとを含む。ＵＩ２１Ａは、データ又は情報の入力装置（ボタン、キー、マイクロフォン、タッチパネルなど）と、出力装置（ディスプレイ装置、スピーカなど）とを含む。

また、端末１３は、マクロセル基地局１０と同様に、送信系と受信系とを含む。送信系は、フレームマッパ２４Ａ，符号化器（ＣＯＤ）２５Ａ，変調器（ＭＯＤ）２６Ａ，送信機（ＴＸ）２７Ａ，及び送信アンテナ２８Ａを含む。受信系は、受信アンテナ２９Ａ，受信機（ＲＸ）３０Ａ，復調器（ＤＥＭ）３１Ａ，復号器（ＤＥＣ）３２Ａ，及びフレームデマッパ３３Ａを含む。

端末１３における送信系及び受信系に含まれる各ブロックの機能は、マクロセル基地局１０が備える送信系及び受信系と同じであるため、説明を省略する。但し、送信アンテナ２８Ａは、基地局への上り無線信号を送信し、受信アンテナ２９Ａは、基地局からの下り無線信号を受信する。

フレームマッパ２４Ａ，符号化器（ＣＯＤ）２５Ａ，変調器（ＭＯＤ）２６Ａ，復調器（ＤＥＭ）３１Ａ，復号器（ＤＥＣ）３２Ａ，及びフレームデマッパ３３Ａは、マクロセル基地局１０と同様に、ＤＳＰ４１Ａがプログラムを実行することによって得られる機能である。また、送信機２７Ａ及び受信機３０Ａは、ＲＦ回路４２Ａによって実現される。

但し、フレームマッパ２４Ａ，符号化器（ＣＯＤ）２５Ａ，変調器（ＭＯＤ）２６Ａ，復調器（ＤＥＭ）３１Ａ，復号器（ＤＥＣ）３２Ａ，及びフレームデマッパ３３Ａのそれぞれが有する機能は、１以上の電気・電子回路やＰＬＤを用いて実現することができる。

端末１３は、さらに、プロセッサ４３Ａとメモリ４４Ａとを含む。メモリ４４Ａは、ＤＳＰ４１Ａやプロセッサ４３Ａによって実行される各種のプログラム、及び各プログラムの実行に際して使用されるデータを記憶する。プロセッサ４３Ａは、メモリ４４Ａに記憶されたプログラムを実行することによって、アプリケーション５１による処理を実行するとともに、呼処理制御５２と、周辺セル情報抽出処理５３と、セルサーチ制御５４とを行う。

アプリケーション５１は、メモリ４４Ａに記憶されたアプリケーションプログラムの実行によって実現される、様々な機能をユーザに提供する。アプリケーション５１からユーザへの情報の提供、或いは、アプリケーション５１への情報やデータの入力は、ＵＩ２１Ａを介して行われる。

呼処理制御５２では、アプリケーション５１からの入力を通じて呼処理を行う。例えば、ユーザによってＵＩ２１Ａから入力される発信入力や切断入力をアプリケーション５１を介して受け取り、通信相手に対する発信処理や切断処理を行う。例えば、アプリケーション５１は、ＵＩ２１Ａからの発信入力に応じて、発信指示を発行する。呼処理制御５２において、発信指示に応じた回線設定を回線設定制御装置２２Ａに行う。アプリケーション５１は、発信入力に応じたメッセージ（発信信号）を回線設定制御装置２２Ａに送り、回線設定制御装置２２Ａは、発信信号をフレームマッパ２４Ａに接続する。

その後、例えば、フレームデマッパ３３Ａから回線設定制御装置２２Ａを介してアプリケーション５１が呼び出しや着信応答のメッセージを受信した場合には、アプリケーション５１が呼び出しや着信応答に係る音声や情報表示をＵＩ２１Ａに対して行う。

周辺セル情報抽出処理５３では、受信アンテナ２９Ａで受信される、周辺セル情報を含む報知情報が受信されたときに、フレームデマッパ３３Ａから報知情報を受け取り、報知情報に含まれる周辺セル情報を抽出する。セルサーチ制御５４では、周辺セル情報に、端末１３が位置するセクタ内に存在するスモールセルの情報が含まれている場合に、当該スモールセルの情報に基づくセルサーチ制御をフレームデマッパ３３Ａ及び復号器３２Ａに対して行う。セルサーチ制御５４は、スモールセルの情報に含まれる下りキャリア周波数及び下りキャリア帯域幅を有する信号を検出するための制御が復号器３２Ａ及びフレームデマッパ３３Ａに対して行われる。

なお、アプリケーション５１，呼処理制御５２，周辺セル情報抽出処理５３，及びセルサーチ制御５４によって実行される各機能は、専用又は汎用の回路やＰＬＤ（ハードウェア）によって実現されても良い。

〔マクロセル基地局及び端末の処理例〕
＜マクロセル基地局の処理例＞
図９は、図７に示したマクロセル基地局１０における、仮想エリア情報を生成する処理例を示すフローチャートである。図９に示す処理は、セクタ毎に実行される。図９において、プロセッサ４３は、周辺スモールセル情報管理処理３９において、周辺スモールセル情報記憶領域３７（以下、記憶領域３７と表記）に記憶された内容が更新された場合には（０１，Ｙｅｓ）、記憶領域３７に記憶されたスモールセル情報を仮想エリア管理処理３５に送信する（０２）。

０２では、記憶領域３７に記憶されている、セクタ内に位置する（ｎ（ｎは自然数）個の）スモールセル情報が仮想エリア管理処理３５に渡される。

プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３５において、仮想エリアの設定処理を行う（０３）。例えば、図５に示したセクタＳ１に関して、スモールセルＳＣ１のスモールセル情報が仮想エリア管理処理３５に与えられた場合には、プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３５のためにメモリ４４に予め記憶した基地局エリアの情報（セクタＳ１の情報）と、スモールセルＳＣ１の情報とを用いて、仮想エリアＶＡ-Ａ，仮想エリアＶＡ−Ｂ，及び仮想エリアＶＡ−Ｃを算出する（図５参照）。これによって、セクタ（マクロセル）が２以上の仮想エリアに分割される。

続いて、プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３５として、セクタＳ１に設定した仮想エリアＶＡ−Ａ，仮想エリアＶＡ−Ｂ，及び仮想エリアＶＡ−Ｃをそれぞれ示す仮想エリア情報を生成し、且つ各仮想エリア情報と、仮想エリア情報で特定される仮想エリア内に位置するスモールセルのスモールセル情報とを関連づけて、在圏仮想エリアテーブル３８に記憶する（０４）。

０４によって、在圏仮想エリアテーブル３８は、セクタＳ１に関して、仮想エリアＶＡ−Ａ，仮想エリアＶＡ−Ｂ，及び仮想エリアＶＡ−Ｃのそれぞれを示す情報と、スモールセル情報との対応関係を記憶する。図５に示す例では、スモールセルＳＣ１のスモールセル情報は、仮想エリアＶＡ−Ｂの仮想エリア情報と関連づけて記憶される。

図１０は、図７に示したマクロセル基地局１０における処理例を示すフローチャートである。図１０に示す処理は、受信系に含まれるフレームデマッパ３３（ＤＳＰ４１）が上りユーザデータを受信する（１１，Ｙｅｓ）ことによって開始される。

フレームデマッパ３３は、上りユーザデータに含まれたユーザＩＤ，すなわち端末１３の識別情報を検出する（１２）。フレームデマッパ３３は、ユーザＩＤをプロセッサ４３のＲＴＴ測定処理３４へ通知する（１３）。

プロセッサ４３は、ＲＴＴ測定処理３４において、ユーザＩＤを受信すると（１４，Ｙｅｓ）、ユーザＩＤを有する端末１３との信号（例えばＲＡＣＨ信号）の送受信によるＲＴＴを計測する（１５）。続いて、プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３６へユーザＩＤ及びＲＴＴ値を送信する（１６）。

すると、プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３６を行う。すなわち、プロセッサ４３は、ユーザＩＤ及びＲＴＴ値を受信すると（１７，Ｙｅｓ）、端末１３が在圏（位置）する仮想エリアをＲＴＴに基づいて判定する（１８）。そして、プロセッサ４３は、判定結果に基づき、端末１３が在圏する仮想エリア情報と関連づけてユーザＩＤを在圏仮想エリアテーブル３８に記憶する（１９）。

図１０に示す処理は、特定のセクタ（例えばセクタＳ１）に在圏する端末１３からの上りユーザデータを受信する毎に実行される。これによって、特定のセクタに在圏する各端末１３は、そのＲＴＴ値に基づき、仮想エリアのいずれかと関連づけられる。すなわち、各端末１３が在圏する仮想エリア情報が在圏仮想エリアテーブル３８に記憶される。

図１１は、セクタＳ１について生成された在圏仮想エリアテーブル３８のデータ構造を模式的に示す。在圏仮想エリアテーブル３８は、例えば、図１１に示すように、仮想エリア毎に用意された複数のエントリを有する。各エントリは、仮想エリアの識別情報と、仮想エリア情報と、スモールセル情報と、在圏ユーザＩＤとを関連づけて記憶するための複数のエントリを有することができる。

仮想エリアの識別子及び仮想エリア情報は、上記した０３の処理（図９）において生成され、０４にて記憶される。スモールセル情報として、記憶領域３７に記憶されたスモールセル情報が、仮想エリアと関連づけて記憶される。そして、端末１３が在圏する仮想エリアと関連づけて端末１３のユーザＩＤが記憶される。図１１の例では、図６に示したように、仮想エリアＶＡ−Ｃに位置する端末１３ａのユーザＩＤが記憶された状態を示す。

図１２は、図７に示したマクロセル基地局１０における処理例を示すフローチャートである。図１２に示す処理は、ＤＳＰ４１によって機能するフレームマッパ２４が特定の端末１３に対する下りユーザデータの送信要求を検出することによって開始される（２１，Ｙｅｓ）。

フレームマッパ２４は、下りユーザデータの送信要求に含まれるユーザＩＤ（すなわち、端末１３の識別情報）を検出する（２２）。続いて、フレームマッパ２４は、ユーザＩＤを周辺セル情報生成処理３６へ通知する（２３）。

プロセッサ４３は、ユーザＩＤの受信を契機として（２４，Ｙｅｓ）、以下のような周辺セル情報生成処理３６を行う。すなわち、プロセッサ４３は、在圏仮想エリアテーブル３８を参照し、ユーザＩＤに対応するスモールセル情報を在圏仮想エリアテーブル３８から読み出す（２５）。

続いて、プロセッサ４３は、得られたスモールセル情報をユーザＩＤを有する端末１３用の周辺セル情報に加工する（２６）。そして、プロセッサ４３は、ユーザＩＤと周辺セル情報とをフレームマッパ２４へ送信する（２７）。

フレームマッパ２４は、ユーザＩＤ及び周辺セル情報を受信すると（２８，Ｙｅｓ）、周辺セル情報のフレームへのマッピング処理を行い、フレームを符号化器（ＣＯＤ）２５へ送信する（２９）。このようにして、周辺セル情報は、送信系による処理を経て、送信アンテナ２８から下り信号として送信され、ターゲットの端末１３によって受信される。

図１３は、２９の処理によって端末１３へ送信されるユーザＩＤ及び周辺セル情報を含むメッセージを模式的に示す。図１３に示すように、メッセージは、ユーザＩＤと、在圏仮想エリアに位置する１以上のスモールセル情報とを含む。スモールセル情報は、図１３に示すように、少なくとも、スモールセルのセルＩＤと、下り（ＤＬ）キャリア周波数，上り（ＵＬ）キャリア周波数，下りキャリア帯域幅，及び上りキャリア周波数幅を含む。複数のスモールセルが１つの仮想エリアに位置する場合には、当該仮想エリア内に位置する全てのスモールセル情報が連続するようにして、メッセージにマッピングされる。

＜端末の処理例＞
図１４は、図８に示した端末１３における処理例を示すフローチャートである。図１４に示す処理は、例えば、ＤＳＰ４１Ａの機能の一つであるフレームデマッパ３３Ａが、受信系により得られた自局向けのユーザデータを受信することによって開始される（３１）。

フレームデマッパ３３Ａは、処理を開始すると、ユーザデータを周辺セル情報抽出処理５３へ送信する（３２）。プロセッサ４３Ａは、周辺セル情報抽出処理５３として、以下の３３及び３４の処理を実行する。すなわち、プロセッサ４３Ａは、ユーザデータを受信すると（３３，Ｙｅｓ）、ユーザデータが周辺セル情報を含むか否かを判定する（３４）。このとき、周辺セル情報が含まれない場合（３４，Ｎｏ）には、処理が３３に戻る。これに対し、周辺セル情報が含まれる場合（３４，Ｙｅｓ）には、プロセッサ４３Ａは、セルサーチ制御５４に周辺セル情報中のスモールセル情報を送信する。

プロセッサ４３Ａは、スモールセル情報の受信（３５，Ｙｅｓ）を契機に、セルサーチ制御５４として、以下の処理を行う。すなわち、プロセッサ４３Ａは、スモールセル情報が、仮想エリア内に位置するスモールセルの情報を含んでいるか否かを判定する（３６）。このとき、スモールセル情報が、仮想エリアにスモールセルが存在しないことを示す場合には、処理が３５に戻る。これによって、３７の処理、すなわちセルサーチは実行されない。従って、端末１３におけるセルサーチが回避される。これによって、成功率の低いセルサーチが回避され、電力浪費を抑えることができる。

一方、スモールセル情報が、仮想エリア内に位置するスモールセル情報を示す場合には、プロセッサ４３は、当該スモールセル情報に含まれる下りキャリア周波数及び下りキャリア帯域幅を有する信号を検出するためのセルサーチをフレームデマッパ３３Ａ及び復号
器（ＤＥＣ）３２Ａに指示する（３６）。

フレームデマッパ３３Ａは、復号器３２Ａとともにセルサーチを実行する（３７）。そして、セルサーチが成功した場合，すなわち、スモールセルからのターゲットの信号を受信できた場合（３８，Ｙｅｓ）には、処理が３１に戻る。逆に、セルサーチが失敗した場合（３８，Ｎｏ）には、プロセッサ４３は、自局向けのユーザデータが受信されたか否かを判定する（３９）。自局向けのユーザデータが受信された場合（３９，Ｙｅｓ）には、処理が３１に戻される。これに対し、自局向けのユーザデータが受信されない場合（３９，Ｎｏ）には、処理が３７に戻され、セルサーチが再試行（リトライ）される。

セルサーチが成功した場合には、端末１３では、スモールセル（スモールセル基地局）へ移動するための処理、すなわち、既知の手法を用いて、端末１３がスモールセル基地局と無線接続する手順が行われる。これによって、端末１３は、スモールセル基地局との無線通信を介した通信サービスを受けることができる。

〔第１実施形態の効果〕
第１実施形態によれば、マクロセルが複数の仮想エリアに分割され、マクロセルに在圏する端末１３が位置する仮想エリアが端末１３のＲＴＴ値に基づいて特定される。そして、端末１３用の周辺セル情報が生成されて端末１３に提供される。これによって、端末１３は、スモールセルに対するセルサーチが成功する確率が高められた環境下で、スモールセルに対するセルサーチを実行することが可能となる。よって、スモールセルのセルサーチにおいて電力の浪費を抑えることができ、早期のバッテリ切れを回避することが可能となる。

なお、上述した第１実施形態の構成に代えて、以下の構成を適用することができる。すなわち、第１実施形態では、仮想エリア管理処理３５によって仮想エリアがスモールセル情報に基づき動的に生成されているが、予め作成された仮想エリア情報がメモリ４４に静的に記憶されるようにしても良い。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と共通する構成を有するため、共通点については説明を省略し、主として相違点について説明する。

一般に、端末と基地局との間の無線区間の状態（無線環境）は、時間軸上で動的に変化する。例えば、或る位置に位置する端末と基地局との間の無線環境は、或る時間帯において良好であり、セルサーチを適正に実行することができる。これに対し、別の時間帯では、端末と基地局との間に一時的に生じた干渉源や障害物によって無線環境が劣化し、セルサーチが失敗することが起こり得る。

図１５は、第２実施形態に係る移動通信システムを説明するための図である。例えば、セクタＳ１の仮想エリアＶＡ−Ｂに位置する端末１３ａが、第１実施形態で説明した手法により、マクロセル基地局１０から受信される周辺セル情報に従って仮想エリアＶＡ−Ｂに位置するスモールセルＳＣ１のセルサーチを行う場合を仮定する。

このとき、図１５に示すような、端末１３ａとスモールセルＳＣ１との間に一時的な干渉源が存在する場合には、端末１３ａがスモールセルＳＣ１からの電波を好適に受信できず、セルサーチが失敗する可能性がある。例えば、本来的には、見通しの良い無線環境であったにも拘わらず、イベントによって一時的に大型の仮設建築物が構築された場合には、仮設建築物が撤去されるまで、無線環境が劣化することが考えられる。

劣化した無線環境下では、端末１３ａにおいてセルサーチが繰り返される結果、電力を浪費して早期のバッテリ切れが発生する虞があった。第２実施形態は、このような問題を解決するための構成を有するマクロセル基地局及び端末について説明する。

第２実施形態では、第１実施形態で説明した構成に加え、以下のようなマクロセル基地局と端末間で実施する。
（Ａ）マクロセル基地局が端末へスモールセルのセルサーチを指示し、指示した端末の識別情報（端末ＩＤ：ユーザＩＤに相当する）を記憶しておく。
（Ｂ）端末が、一時的な干渉源によって、スモールセルのセルサーチに失敗すると、端末は、セルサーチ失敗を示す成否情報を上りの無線区間を経由してマクロセル基地局へ通知する。
（Ｃ）マクロセル基地局は、端末ＩＤを記憶した端末からセルサーチ失敗の情報を受信した場合には、当該端末が在圏する仮想エリアと関連づけてセルサーチ失敗の回数をカウントする。
（Ｄ）マクロセル基地局は、セルサーチ失敗を示す情報を受信する毎に、当該仮想エリアにおけるセルサーチ失敗回数をカウントし続ける。カウントは、所定時間（一例として１ 時間程度）行われる。所定時間内における失敗の回数が閾値を超えた場合には、その時点から、当該仮想エリアに在圏する端末に対し、スモールセルのセルサーチを一時的に禁止する（端末にセルサーチを回避させる）ための制御を行う。
（Ｅ）所定の解除時間の経過に応じて、セルサーチの一時的な禁止を解除し、上記（Ａ）〜（Ｄ）の手順を繰り返す。

図１６は、第２実施形態に係る端末（端末１３Ａ）の構成例を示す。端末１３Ａは、第１実施形態における端末１３の構成（図８）に加え、上記手順（Ｂ）を実行するための構成をさらに備えている。

すなわち、プロセッサ４３Ａは、周辺セル情報抽出処理５３において、周辺セル情報をセルサーチ指示として受け取る。さらに、プロセッサ４３Ａは、セルサーチ制御５４において、セルサーチのために、復号器３２Ａ及びフレームデマッパ３３Ａの制御を行う。これらは、第１実施形態と同様である。プロセッサ４３Ａは、復号器３２Ａ及びフレームデマッパ３３Ａによって実行されるセルサーチの結果（すなわち、セルサーチの成功（ＯＫ）又は失敗（ＮＧ））を受け取ることができる。

端末１３Ａのプロセッサ４３Ａは、メモリ４４Ａに記憶されたプログラムの実行によって、さらに、成否情報生成処理６４を実行する。成否情報生成処理６４では、プロセッサ４３Ａは、スモールセルのセルサーチの成功（ＯＫ）又は失敗（ＮＧ）を示す成否情報を生成する。成否情報は、フレームマッパ２４に送られ、フレームにマッピングされて、第２実施形態に係るマクロセル基地局（マクロセル基地局１０Ａ）に送信される。このようにして、上記手順（Ｂ）が実施される。以上の点を除き、端末１３Ａは、端末１３と同じ構成を有するので説明を省略する。

図１７は、マクロセル基地局１０Ａに送信される成否情報を含むメッセージの例を示す。成否情報は、スモールセルのセルＩＤと、ユーザＩＤ（端末１３Ａの識別情報（端末ＩＤとも称する））と、セルサーチの成否情報，すなわち、セルサーチの結果（成功又は失敗）を示す情報を含む。

図１８は、第２実施形態に係るマクロセル基地局１０Ａの構成例を示す。マクロセル基地局１０Ａは、第１実施形態に係るマクロセル基地局１０の構成（図７）に加えて、上記手順（Ａ），（Ｃ）〜（Ｅ）を実施するための構成をさらに備える。

すなわち、プロセッサ４３は、プログラムの実行によって、成否情報抽出処理６１と、セルサーチ可否判定処理６２とをさらに行う。また、メモリ４４には、セルサーチ指示端末ＩＤ記憶領域６３（以下、「記憶領域６３」と表記）が設けられる。

記憶領域６３には、プロセッサ４３が周辺セル情報生成処理３６によって、セルサーチ指示に相当する周辺セル情報を生成したときに、当該周辺セル情報の送信先に該当する端末１３のユーザＩＤ（端末ＩＤ）が記憶される。これにより、上記手順（Ａ）が行われる。

プロセッサ４３は、成否情報抽出処理６１において、フレームデマッパ３３から成否情報のメッセージ（図１７）を受信し、ユーザＩＤ及び成否情報を抽出する。さらに、プロセッサ４３は、セルサーチ可否判定処理６２において、成否情報抽出処理６１で抽出されたユーザＩＤ及び成否情報と、仮想エリア管理処理３５を介して供給される在圏仮想エリアテーブル３８の記憶内容と、記憶領域６３に記憶された端末ＩＤとに基づき、ユーザＩＤを有する端末１３Ａが位置する仮想エリアに位置するスモールセルのセルサーチを禁止するか否かを判定する。

そして、プロセッサ４３は、周辺セル情報生成処理３６において、セルサーチ可否判定処理６２における判定結果を反映した周辺セル情報（すなわち、セルサーチ指示）を生成する。すなわち、判定結果がセルサーチの許可を示す場合には、端末１３Ａがセルサーチを実行するためのスモールセル情報を含む周辺セル情報が生成される（仮想エリアにスモールセルが存在する場合）。これに対し、判定結果がセルサーチの禁止を示す場合には、端末１３Ａがセルサーチを回避するための周辺セル情報が生成される。周辺セル情報は、第１実施形態と同様に、ユーザＩＤを有する端末１３Ａへ送信される。このようにして、上記手順（Ｃ）及び（Ｄ）が実行される。

図１９は、第２実施形態に係る端末１３Ａにおける処理を示すフローチャートである。図１９において、フレームデマッパ３３Ａは、セルサーチを実行し（５１）、当該セルサーチの結果をセルサーチ成否情報生成処理６４に送信する（５２）。そして、フレームデマッパ３３Ａは、セルサーチの結果が成功であれば（５３，Ｙｅｓ）、処理を終了する。これに対し、セルサーチの結果が失敗（５３，Ｎｏ）であれば、処理が５１に戻る。

プロセッサ４３Ａは、セルサーチ結果の受信（５４，Ｙｅｓ）を契機に成否情報生成処理６４を行う。すなわち、プロセッサ４３Ａは、セルサーチ結果（成功又は失敗）を上りユーザデータに加工する（５５）。続いて、プロセッサ４３Ａは、上りユーザデータをフレームマッパ２４Ａに送信する。その後、処理が５４に戻る。

ＤＳＰ４１Ａによって機能するフレームマッパ２４Ａは、成否情報を含む上りユーザデータを受信すると（５７，Ｙｅｓ）、当該上りユーザデータをフレームにマッピングして、符号化器（ＣＯＤ）２５Ａへ送る（５８）。その後、成否情報を含むフレーム（図１７参照）は、送信系によって最終的にマクロ基地局１０Ａ向けの無線信号となり、送信アンテナ２８Ａから送信される。

図２０は、マクロセル基地局１０Ａで実行される、セルサーチ可否判定に係る処理を示すフローチャートである。図２０において、フレームデマッパ３３は、上りユーザデータを受信すると（６１）、上りユーザデータからユーザＩＤ及び成否情報を検出し（６２）、ユーザＩＤ及び成否情報をセルサーチ可否判定処理６２に送る（６３）。その後、処理が６１に戻る。

セルサーチ可否判定処理６２において、プロセッサ４３は、所定時間を計時するタイマを起動する（６４）。タイマは、一定の間隔で起動するように設定されている。プロセッサ４３は、タイマの計時中にフレームデマッパ３３からユーザＩＤ及び成否情報を受信すると（６５，Ｙｅｓ）、受信されたユーザＩＤが記憶領域６３に記憶されたユーザＩＤと一致するかを確認する。ユーザＩＤが一致する場合には、プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３５経由で、ユーザＩＤを有する端末１３Ａの在圏仮想エリアを検索する。

すなわち、プロセッサ４３は、ユーザＩＤを仮想エリア管理処理３５に渡す。すると、仮想エリア管理処理３５によって、プロセッサ４３は、在圏仮想エリアテーブル３８からユーザＩＤに対応する仮想エリア情報、すなわち端末１３Ａが在圏する仮想エリアの情報を読み出し、セルサーチ可否判定処理６２に与える。

すると、セルサーチ可否判定処理６２において、プロセッサ４３は、成否情報が失敗を示すか否かを判定し、失敗を示す場合には、在圏仮想エリアでの失敗回数をカウントするカウンタ（図示せず）の値を１加算する。

続いて、プロセッサ４３は、タイマが満了か否かを判定し（６８）、タイマが満了していなければ（６８，Ｎｏ）、処理を６５に戻す。これに対し、タイマが満了している場合には（６８，Ｙｅｓ）、カウンタを停止することで失敗回数のカウントを停止する（６９）。

次に、プロセッサ４３は、カウンタ値、すなわち、所定時間内における失敗回数と、予め用意された閾値とを比較して、失敗回数が閾値を上回るか否かを判定する（７０）。このとき、失敗回数が閾値以下の場合（７０，Ｎｏ）には、プロセッサ４３は、在圏仮想エリアのセルサーチをＯＫ（すなわち、許可する）と判定し、ＯＫフラグの設定を行う（７１）。

すなわち、プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３５に対し、在圏仮想エリアに帯するＯＫフラグの設定を依頼する。プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３５として、在圏仮想エリアに対するＯＫフラグを在圏仮想エリアテーブル３８に設定する。

これに対し、失敗回数が閾値を上回る場合（７０，Ｙｅｓ）には、プロセッサ４３は、在圏仮想エリアのセルサーチをＮＧ（すなわち、禁止する）と判定し、ＮＧフラグの設定を行う（７２）。

すなわち、プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３５に対し、在圏仮想エリアに帯するＮＧフラグの設定を依頼する。プロセッサ４３は、仮想エリア管理処理３５として、在圏仮想エリアに対するＮＧフラグを在圏仮想エリアテーブル３８に設定する。

７１又は７２の処理の終了後、処理が６４に戻り、タイマがリセットされて新たな所定時間の計時が開始される。なお、タイマが次に起動するまでに所定のインターバル時間が設けられても良い。

上記のように、セルサーチ可否判定処理６２では、或る仮想エリアに在圏する各端末１３Ａ（ユーザＩＤが記憶領域６３に記憶された端末１３Ａ）から受信される成否情報を用いて、タイマにより計時される所定期間内における、在圏仮想エリアでのセルサーチの失敗回数がカウントされる。そして、失敗回数が所定の閾値を上回る場合には、当該在圏仮想エリアでのセルサーチの禁止が決定される。

図２１は、第２実施形態における周辺セル情報生成処理３６に係る処理例を示すフローチャートである。図２１に示す処理は、２５ａ，２５ｂ，及び２５ｃの処理が追加されている点で、第１実施形態にお０ける処理（図１２）と異なる。

図２１において、２５で、ユーザＩＤに対応する仮想エリア情報及びスモールセルエリア情報が取得される。このとき、第２実施形態では、７１又は７２の処理で仮想エリア情報と関連づけて記憶されたＯＫフラグ又はＮＧフラグも取得される。

プロセッサ４３は、２５ａで、セルサーチの可否判定を実施するか否かを判定する。このとき、可否判定が実施されない場合（２５ａ，Ｎｏ）には、処理が２６に進み、第１実施形態と同様の処理が行われる。

これに対し、可否判定が実施される場合（２５ａ，Ｙｅｓ）には、処理が２５ｂに進み、プロセッサ４３は、２５の処理でＮＧフラグが取得されたか否かを判定する。このとき、ＯＫフラグが取得されている場合には、処理が２６に進み、第１実施形態と同様の処理が行われる。

これに対し、ＮＧフラグが取得された場合には、プロセッサ４３は、実際に在圏仮想エリアにスモールセルが存在するか否かに拘わらず、スモールセルが存在しない旨のスモールセル情報を含む周辺セル情報を生成し（２５ｃ）、処理を２７に進める。その後は、第１実施形態と同様の処理が行われる。

２５ｃの処理によって、在圏仮想エリアにスモールセルが存在しないことを示すスモールセル情報を含む周辺セル情報が端末１３Ａに送信される。すると、図１４に示した処理が行われる。例えば、端末１３Ａが３７の処理と３９の処理とのループによって、セルサーチのリトライを繰り返す状態であれば、上記周辺セル情報を含むユーザデータが端末１３Ａで受信されるので、３９の処理がＹＥＳ判定となり、処理が３１に戻る。その後、３６の処理において、周辺セル情報がスモールセルの不存在を示すと判定される。この結果、セルサーチのリトライが停止される。

また、ＮＧフラグが設定された仮想エリアに位置する各端末１３Ａに対しては、スモールセルがないことを示す周辺セル情報が提供されるので、当該仮想エリアにおける無駄な（成功率の低い）セルサーチが回避される。

なお、ＮＧフラグが設定された仮想エリアについては、スモールセルが存在しないことを示す周辺セル情報が在圏端末に対して提供されるので、各在圏端末からは、成否情報が送信されない。この結果、次の所定時間内におけるセルサーチの失敗回数は、閾値以下となる。この場合、ＯＫフラグが仮想エリアに対して設定されるので、次の所定時間では、再び、成否情報に基づく可否判定が行われる状態となる。

第２実施形態によれば、端末１３Ａが位置する地理的位置条件だけでなく、時間的に変動する仮想エリア内の無線環境を考慮して、セルサーチが成功する可能性が高いか否かの判断結果（セルサーチ可否判定結果）を基に、セルサーチ用情報（セルサーチ指示）を端末１３Ａに提供するか否かの制御が行われる。これによって、一時的な無線環境の劣化が生じた仮想エリアにおけるセルサーチを回避して、端末１３Ａの消費電力を削減することができる。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１及び第２実施形態と共通する構成を有するため、共通点については説明を省略し、主として相違点について説明する。

第２実施形態では、所定時間内におけるセルサーチの失敗回数に基づき、仮想エリアにおけるセルサーチの許可又は禁止を判定した。第３実施形態では、セルサーチの許可又は禁止を判定するために、成否情報に加えて、端末がセルサーチの成功までに要した時間と、セルサーチの成功までにおけるリトライ回数との少なくとも一方を考慮する。

図２２は、第３実施形態に係る端末（端末１３Ｂ）の構成例を示す。端末１３Ｂは、第２実施形態における端末１３Ａの構成（図１６）に加え、以下の構成をさらに備えている。

すなわち、プロセッサ４３Ａは、周辺セル情報抽出処理５３において、周辺セル情報をセルサーチ指示として受け取る。さらに、プロセッサ４３Ａは、セルサーチ制御５４において、セルサーチのために、復調器３２Ａ及びフレームデマッパ３３Ａの制御を行う。これらは、第２実施形態と同様である。プロセッサ４３Ａは、復調器３２Ａ及びフレームデマッパ３３Ａによって実行されるセルサーチの結果（すなわち、セルサーチの成功（ＯＫ）又は失敗（ＮＧ））を受け取ることができる。

第３実施形態では、フレームデマッパ３３Ａは、さらに、セルサーチのリトライ回数を計測（カウント）するとともに、セルサーチの成功までに要した時間（セルサーチの所要時間）を計測する。フレームデマッパ３３Ａは、成否情報に加えて、成否情報がセルサーチ成功を示す場合には、所要時間及びリトライ回数の情報を出力する。

プロセッサ４３Ａは、メモリ４４に記憶されたプログラムの実行によって、所要時間情報生成処理６５と、リトライ回数情報生成処理６６とをさらに実行する。フレームデマッパ３３Ａから出力される成否情報は、成否情報生成処理６４に供給される。所要時間は、所要時間情報生成処理６５に供給される。そして、リトライ回数は、リトライ回数生成処理６６に供給される。

成否情報、所要時間及びリトライ回数は、フレームマッパ２４Ａに供給され、フレームにマッピングされて、第３実施形態に係るマクロセル基地局（マクロセル基地局１０Ｂ）に送信される。以上の点を除き、端末１３Ｂの構成は、端末１３Ａの構成と同じであるので、説明を省略する。

図２３は、端末１３Ｂから送信されるメッセージの例を示す。図２３に示すように、メッセージは、スモールセルの識別情報であるセルＩＤと、ユーザＩＤ（端末ＩＤ）と、セルサーチの成否情報（成功又は失敗）とを含む。さらに、成否情報が成功を示す場合には、所要時間とリトライ回数とが含まれる。

図２４は、第３実施形態に係るマクロセル基地局１０Ｂの構成例を示す。マクロセル基地局１０Ｂは、第２実施形態に係るマクロセル基地局１０Ａの構成（図１８）に加えて、以下の構成をさらに備える。

すなわち、プロセッサ４３は、プログラムの実行によって、所要時間抽出処理６７と、リトライ回数抽出処理６８とをさらに行う。また、メモリ４４には、セルサーチ指示端末ＩＤ記憶領域６３（以下、「記憶領域６３」と表記）が設けられる。

プロセッサ４３は、所要時間情報抽出処理６７において、フレームデマッパ３３から得られたメッセージ（図２３）から所要時間を抽出し、セルサーチ可否判定処理６２Ａに供給する。また、プロセッサ４３は、リトライ回数情報抽出処理６８において、フレームデマッパ３３から得られたメッセージ中のリトライ回数を抽出し、セルサーチ可否判定処理６２Ａに供給する。

第３実施形態では、セルサーチ可否判定処理６２Ａにおいて、プロセッサ４３は、成否情報だけでなく所要時間及びリトライ回数を考慮した仮想エリアにおけるスモールセルのセルサーチの可否判定を行う。

図２５は、セルサーチ可否判定処理６２Ａにおいて使用されるテーブルの例を示す。図２５において、テーブルは、マクロセル基地局１０Ｂによって形成されるマクロセル（セクタ）毎に設けられた複数のマクロセル対応領域を有する。各領域には、マクロセルの分割によって得られた各仮想エリアに対応する仮想エリア対応領域が形成される。

各仮想エリア対応領域には、セルサーチ成功率と、セルサーチ成功時における所要時間の平均値と、セルサーチ成功時におけるリトライ回数の平均値とが記憶される。セルサーチ成功率は、セルサーチ成功数をセルサーチ試行の総数で除した値である。このようなテーブルは、メモリ４４に記憶される。但し、成功率の代わりに、第２実施形態と同様に失敗回数のカウント値が記憶されるようにしても良い。以下に説明する処理例では、失敗回数が記憶される例について説明する。

図２６は、第３実施形態に係る端末１３Ｂにおける処理を示すフローチャートである。図２６に示す処理における、第２実施形態での処理（図１９）との差分は以下の通りである。すなわち、図２６において、フレームデマッパ３３Ａは、セルサーチ結果として、セルサーチが失敗の場合には、５２において、成否情報（失敗）を送信する。

これに対し、セルサーチが成功の場合には、５２において、フレームデマッパ３３Ａは、成否情報（成功）と、成功までの所要時間と、成功までのリトライ回数とを含むセルサーチ結果を送信する。このため、フレームデマッパ３３Ａは、セルサーチが失敗の場合（５３，Ｙｅｓ）には、リトライ回数を１インクリメントし（５３ａ）、且つ所要時間を計測して（５３ｂ）、処理を５１に戻す。

このように、第３実施形態に係るフレームデマッパ３３Ａは、セルサーチが成功するまでのリトライ回数と所要時間とを計測又はカウントし、セルサーチ成功時にセルサーチ結果に含める。

また、５４の処理では、成否情報生成処理６４が成否情報を受け取り、所要時間情報生成処理６５が所要時間を受け取り、リトライ回数情報生成処理６６がリトライ回数を受け取る。

５５では、成否情報生成処理６４が成否情報を上りユーザデータに加工し、所要時間情報生成処理６５が所要時間を上りユーザデータに加工し、リトライ回数情報生成処理６６がリトライ回数を上りユーザデータに加工する。上りユーザデータは、フレームマッパ２４Ａに送られる（５６）。その後の処理は、第２実施形態と同じである。結果として、図２３に示した内容のセルサーチ結果がマクロセル基地局１０Ｂに送られる。

図２７は、マクロセル基地局１０Ｂで実行される、セルサーチ可否判定に係る処理を示すフローチャートである。第２実施形態における処理（図２０）と、図２７に示す処理との差分は以下の通りである。

フレームデマッパ３３は、上りユーザデータを受信すると（６１）、上りユーザデータからユーザＩＤ及びセルサーチ結果情報（成否情報，所要時間（成功時），リトライ回数（成功時））を検出し（６２）、ユーザＩＤ及びセルサーチ結果情報セルサーチ可否判定処理６２Ａに送る（６３）。その後、処理が６１に戻る。

セルサーチ可否判定処理６２Ａにおける、６４〜６７の処理は、第２実施形態と同じである。但し、所要時間の平均値の計測（６７ａ）と、リトライ回数の平均値の計測（６７ｂ）とがさらにプロセッサ４３によって実行される。６７，６７ａ，６７ｂの処理に当たり、図２５に示したテーブルが使用される。

プロセッサ４３は、失敗回数のカウント、並びに所要時間の平均値，及びリトライ回数の平均値のそれぞれの計測を、タイマの満了（６８）を契機に停止する（６９）。続いて、プロセッサ４３は、第２実施形態と同様に、所定時間内の失敗回数が閾値を上回るかを判定する（７０）。失敗回数が閾値を上回る場合（７０，Ｙｅｓ）の処理は、第２実施形態と同じである。

これに対し、失敗回数が閾値以下の場合（７０，Ｎｏ）の場合には、プロセッサ４３は、リトライ回数の平均値及び所要時間の平均値を用いたセルサーチの可否判定を行う（７０ａ）。リトライ回数の平均値及び所要時間の平均値は、指標値の一例である。例えば、リトライ回数の平均値と、所要時間の平均値の少なくとも一方が閾値を上回る場合には、処理が７２に進み、ＮＧフラグの設定が行われる。これに対し、二つの平均値の双方が閾値以下の場合には、処理が７１に進み、ＯＫフラグの設定が行われる。７１及び７２の処理自体は、第２実施形態と同じである。

このように、セルサーチの失敗回数が閾値以下であっても、所定時間におけるリトライ回数又は所要時間の平均値が閾値を上回る場合には、在圏仮想エリアにおける無線環境が一時的に劣化していると判定して、ＮＧフラグの設定を行う。

第３実施形態によれば、成否情報に基づくセルサーチの可否判定よりもさらに厳しい判定基準で、セルサーチの可否判定が行われる。これによって、端末１３Ｂが成功率の低いセルサーチを行う可能性を低減することができ、消費電力を削減に寄与することができる。

なお、７０ａの判定は、リトライ回数の平均値及び所要時間の平均値の双方が閾値を上回る場合に、ＮＧフラグが設定されるようにしても良い。また、７０の判定処理と、７０ａの判定処理とは順序が逆であっても良い。また、６７の処理において、失敗回数のカウントの代わりに、上述したセルサーチの成功率が算出され、７０の処理において、所定時間内におけるセルサーチ成功率が閾値以上か否かが判定されるようにしても良い。この場合に、成功率が閾値以上の場合にＯＫフラグが設定され、成功率が閾値未満の場合にＮＧフラグが設定される。

なお、第１〜第３実施形態において説明した、マクロセルを分割する仮想エリアの数や、マクロセルに配置されるスモールセルの数は例示であり、仮想エリアの数は、スモールセルの数や位置に応じて適宜設定可能である。１つの仮想エリアに複数のスモールセルが位置していても良い。この場合、第２及び第３実施形態で実行されるセルサーチの可否判定は、仮想エリア内のスモールセル毎に実行されるようにしても良い。

また、第２及び第３実施形態で実行されるセルサーチの可否判定は、仮想エリア単位で行われていた。この代わりに、セルサーチの可否判定は、仮想エリアに在圏するユーザＩＤ（端末）単位で実行することができる。この場合、失敗回数、リトライ回数、所要時間は、ユーザＩＤ毎に計測又はカウントされる。このようにすれば、端末毎にスモールセルのセルサーチが制御される。

〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第２又は第３実施形態と共通する構成を有するため、共通点については説明を省略し、主として相違点について説明する。

第４実施形態では、マクロセル基地局がオムニセルを形成する形態について説明する。図２８は、第４実施形態の説明図である。図２８において、第４実施形態に係るマクロセル基地局１０Ｃは、オムニセルであるセルＣを形成する。セルＣは、例えば、マクロセル
基地局１０Ｃの位置を中心とする円形の領域であり、１つのマクロセルとして機能する。

セルＣ内には、スモールセルＳＣ１が位置している。マクロセル基地局１０Ｃは、例えば上位装置から得られるスモールセルＳＣ１の情報（中心位置、セル半径）に基づき、セルＣを複数の仮想エリアに分割する。仮想エリアの生成方法は、第１実施形態にて説明した手法を適用することができる。

図２８では、スモールセルＳＣ１に基づき、セルＣが円形の仮想エリアＶＡ−Ａと、仮想エリアＶＡ−Ａを囲む円環状の仮想エリアＶＡ−Ｂと、仮想エリアＶＡ−Ｂを囲む円環状の仮想エリアＶＡ−Ｃとに分割された状態が例示されている。

マクロセル基地局１０Ｃは、第２実施形態に係るマクロセル基地局１０Ａの構成（図１８）の適用によって、図２０及び図２１に示した処理を実行することができる。この場合、端末１３Ｃは、端末１３Ａの構成（図１６）の適用によって、図１９に示した処理を実行することができる。

或いは、マクロセル基地局１０Ｃは、第３実施形態に係るマクロセル基地局１０Ｂの構成（図２４）の適用によって、図２７に示した処理を実行することができる。この場合、端末１３Ｃは、端末１３Ｂの構成（図２２）の適用によって、図２６に示した処理を実行することができる。

マクロセル基地局１０Ｃは、第２又は第３実施形態で説明したような、仮想エリア毎のセルサーチ可否判定を実行することができる。このため、例えば、端末１３Ｃと在圏仮想エリアにおけるスモールセルとの距離がセルサーチ成功に至らない程度に離れている場合には、ＮＧフラグの設定によって、端末１３Ｃに対してセルサーチ指示（スモールセルＳＣ１のスモールセル情報）が提供されないようにされる。

例えば、図２８に示すように、端末１３ＣとスモールセルＳＣ１とは、同じ仮想エリアＶＡ−Ｂに位置している。但し、端末１３Ｃがマクロセル基地局１０Ｃを挟んで逆側に位置している。このような場合には、端末１３Ｃは、スモールセルＳＣ１のセルサーチを行っても、スモールセルＳＣ１を発見することはできない。従って、セルサーチが繰り返される結果、所定時間内におけるセルサーチの失敗回数が閾値を上回る。

これによって、端末１３Ｃは、マクロセル基地局１０Ｃから、スモールセルが存在しないことを示す周辺セル情報を受信でき、セルサーチを停止することができる。なお、第４実施形態では、セルサーチの可否判定は、ユーザＩＤ（端末１３Ｃ）毎に行われる。

以上説明した第１〜第４実施形態に係る構成は、適宜組み合わせることができる。

Ｃ・・・セル
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３・・・セクタ
ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３・・・スモールセル
ＶＡ−Ａ，ＶＡ−Ｂ，ＶＡ−Ｃ・・・仮想エリア
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・マクロセル基地局
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ・・・ユーザ端末（端末）
３４・・・ＲＴＴ測定処理
３５・・・仮想エリア管理処理
３６・・・周辺セル情報生成処理
３７・・・周辺スモールセル情報記憶領域
３８・・・在圏仮想エリアテーブル
３９・・・周辺スモールセル情報管理処理
４３，４３Ａ・・・プロセッサ
４４，４４Ａ・・・メモリ
５３・・・周辺セル情報抽出処理
５４・・・セルサーチ制御
６１・・・成否情報抽出処理
６２，６２Ａ・・・セルサーチ可否判定処理
６３・・・セルサーチ指示端末ＩＤ記憶領域
６４・・・成否情報生成処理
６５・・・所要時間生成処理
６６・・・リトライ回数生成処理
６７・・・所要時間情報抽出処理
６８・・・リトライ回数情報抽出処理

Claims (8)

1. マクロセルを形成するマクロセル基地局であって、
   前記マクロセルの分割によって得られた複数の仮想エリアの情報と、前記複数の仮想エリアのそれぞれに関連するスモールセルの情報とを記憶する記憶装置と、
   前記マクロセル基地局と前記マクロセルに在圏する端末との距離を用いて前記端末が位置する仮想エリアを特定する処理と、特定された仮想エリアの情報と関連づけられたスモールセルの情報を用いて、前記端末に送信すべきスモールセルのセルサーチ用情報を生成する処理とを行う制御装置と、
   を含み、
   前記制御装置は、前記特定された仮想エリアに位置するスモールセルのセルサーチの成否を示す成否情報を前記特定された仮想エリアに位置する少なくとも１つの端末から受信する処理と、前記成否情報に基づいて前記特定された仮想エリアに位置するスモールセルのセルサーチを回避するための指示を前記少なくとも１つの端末に送信するための処理とを行う
   マクロセル基地局。
2. 前記制御装置は、前記成否情報を用いて得られた所定時間内におけるセルサーチの失敗回数が閾値を超えるときに、前記特定された仮想エリアに位置するスモールセルのセルサーチを回避するための指示を前記少なくとも１つの端末に送信するための処理を行う
   請求項１に記載のマクロセル基地局。
3. 前記制御装置は、前記特定された仮想エリアに位置する少なくとも１つの端末から前記特定された仮想エリア内に位置するスモールセルのセルサーチの成否を示す成否情報と、前記セルサーチの成功までの所要時間と前記セルサーチの成功までのリトライ回数との少なくとも一方とを受信する処理を行い、前記成否情報を用いて得られた所定時間内におけるセルサーチの失敗回数と、前記所定時間内に受信された前記所要時間及び前記リトライ回数の少なくとも一方から求められた指標値との少なくとも一方がセルサーチの回避を示すときには、前記特定された仮想エリア内に位置するスモールセルのセルサーチを回避するための指示を前記少なくとも１つの端末に送信するための処理を行う
   請求項１に記載のマクロセル基地局。
4. マクロセル基地局によって形成されたマクロセルに在圏する端末であって、
   前記マクロセルの分割によって得られた複数の仮想エリアのうち、前記マクロセル基地局と前記端末との距離に基づき特定された前記端末が位置する仮想エリアに関連するスモールセルのセルサーチ用情報を前記マクロセル基地局から受信する処理と、前記セルサーチ用情報に基づいて前記スモールセルのセルサーチを制御する処理とを実行する制御装置を含み、
   前記制御装置は、前記セルサーチ用情報に基づき実行されたセルサーチの成否を示す成否情報を前記マクロセル基地局に送信するための処理を行い、前記マクロセル基地局から受信される前記成否情報に基づく指示に基づいて前記スモールセルのセルサーチを回避する端末。
5. 前記制御装置は、前記成否情報を用いて求められた所定時間内におけるセルサーチの失敗回数が閾値を超えるときに前記マクロセル基地局から受信される指示に基づいて前記スモールセルのセルサーチを回避する
   請求項４に記載の端末。
6. 前記制御装置は、前記セルサーチ用情報に基づき実行されたセルサーチの成否を示す成否情報と、前記セルサーチの成功までの所要時間と前記セルサーチの成功までのリトライ回数との少なくとも一方とを前記マクロセル基地局に送信するための処理を行い、前記成否情報を用いて求められた所定時間内におけるセルサーチの失敗回数と、前記所定時間内に受信された前記所要時間及び前記リトライ回数の少なくとも一方から求められた指標値との少なくとも一方がセルサーチの回避を示すときに前記マクロセル基地局から受信される指示に基づいて前記スモールセルのセルサーチを回避する
   請求項４に記載の端末。
7. マクロセルを形成するマクロセル基地局のスモールセルサーチ制御方法であって、
   前記マクロセル基地局が、
   前記マクロセルの分割によって得られた複数の仮想エリアの情報と、前記複数の仮想エリアのそれぞれに関連するスモールセルの情報とを記憶し、
   前記マクロセル基地局と前記マクロセルに在圏する端末との距離を用いて前記端末が位置する仮想エリアを特定し、
   特定された仮想エリアの情報と関連づけられたスモールセルの情報を用いて、前記端末に送信すべきスモールセルのセルサーチ用情報を生成し、
   前記特定された仮想エリアに位置するスモールセルのセルサーチの成否を示す成否情報を前記特定された仮想エリアに位置する少なくとも１つの端末から受信し、
   前記成否情報に基づいて前記特定された仮想エリアに位置するスモールセルのセルサーチを回避するための指示を前記少なくとも１つの端末に送信する
   ことを含むマクロセル基地局のスモールセルサーチ制御方法。
8. マクロセル基地局によって形成されたマクロセルに在圏する端末のスモールセルサーチ制御方法であって、
   前記端末が、
   前記マクロセル基地局と前記端末との距離を用いて求められた、前記マクロセルの分割によって得られた複数の仮想エリアのうち前記端末が位置する仮想エリアに位置するスモールセルのセルサーチ用情報を受信し、
   前記セルサーチ用情報に基づいて前記スモールセルのセルサーチを制御し、
   前記セルサーチ用情報に基づき実行されたセルサーチの成否を示す成否情報を前記マクロセル基地局に送信し、
   前記マクロセル基地局から受信される前記成否情報に基づく指示に基づいて前記スモー
   ルセルのセルサーチを回避する
   ことを含む端末のスモールセルサーチ制御方法。

Images